Кабель АПвПбШв 1х400

Кабель АПвПбШв 1х400: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель АПвПбШв 1х400 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из стальных оцинкованных профилированных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 20 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки АПвПбШв 1х400 следующая: А – алюминиевая токопроводящая жила; Пв – изоляция из сшитого полиэтилена; П – оболочка (в данном контексте – внутренняя защитная оболочка поверх брони); б – броня из стальных оцинкованных лент; Шв – защитный шланг (наружная оболочка) из поливинилхлоридного пластиката; 1 – количество жил; 400 – номинальное сечение основной жилы в мм².

Конструкция кабеля АПвПбШв 1х400

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.

Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) по ГОСТ 22483. Жила сечением 400 мм² является многопроволочной, круглой или секторной (фасонной) формы. Секторная форма позволяет уменьшить общий диаметр кабеля и более рационально использовать пространство в кабельных линиях.
Экран по жиле. Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный или наложенный в виде ленты полупроводящий слой. Его назначение – выравнивание электрического поля и предотвращение локальных концентраций напряженности, что критически важно для кабелей среднего напряжения.
Изоляция. Основной изоляционный слой выполняется из сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал обладает высокой электрической прочностью, отличными диэлектрическими характеристиками, стойкостью к тепловому старению и повышенной рабочей температурой (до 90°C в длительном режиме). Процесс сшивания (образования поперечных молекулярных связей) придает полиэтилену свойства термореактивного материала.
Экран по изоляции. Состоит из двух элементов: полупроводящего слоя (лента или экструзия) и медных проводников. Полупроводящей слой обеспечивает плотный контакт с изоляцией, а медные проводники (в виде оплетки, гофрированной ленты или продольных проволок) служат для отвода токов утечки и обеспечения безопасного монтажа заземления. Для кабеля 1х400 экран является также и нулевой жилой в системах с изолированной нейтралью или жилой заземления.
Разделительный слой. Представляет собой обмотку из полимерных или бумажных лент, наложенную поверх экрана. Его задача – защита экрана от коррозии при контакте с броней и предотвращение механических повреждений.
Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Ключевая особенность марки «Пб» – использование профилированных (гофрированных) лент. Такая конструкция придает броне гибкость, сравнимую с плоскими лентами, но при этом обеспечивает более высокую стойкость к радиальным механическим воздействиям (сдавливанию) и не требует дополнительной подушки под броню для защиты от коррозии, так как внутренняя оболочка заполняет все полости.
Защитный шланг (наружная оболочка). Изготавливается из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Обозначение «Шв» указывает на то, что шланг выпрессовывается непосредственно на броню. ПВХ-пластикат обеспечивает защиту брони от атмосферной коррозии, обладает стойкостью к маслам, бензину, агрессивным химическим веществам и распространению горения.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры кабеля АПвПбШв 1х400 регламентируются стандартами ГОСТ 18410-73 (общие требования на кабели с пластмассовой изоляцией) и ТУ 16.К71-335-2004 (или более новыми). Ниже приведены ключевые характеристики.

Электрические параметры (для напряжения 10 кВ)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальное напряжение, U₀/U, кВ	6/10, 8.7/15, 20/35	U₀ – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное
Максимальная рабочая температура жилы	+90°C	Длительный режим
Допустимая температура при КЗ	+250°C	Продолжительность не более 4 сек.
Сопротивление жилы постоянному току при +20°C, Ом/км, не более	0.077	Для алюминиевой жилы 400 мм²
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, кВ/мин	25/10	Для кабелей на 10 кВ после монтажа
Емкость, мкФ/км	~0.3	Приблизительное значение, зависит от конструкции
Индуктивное сопротивление, Ом/км	~0.15	Приблизительное значение

Механические и эксплуатационные параметры

Параметр	Значение/Описание
Минимальный радиус изгиба при монтаже	15 наружных диаметров кабеля
Диапазон рабочих температур окружающей среды	от -50°C до +50°C
Допустимая температура прокладки без предварительного подогрева	не ниже -15°C
Стойкость к распространению горения	Одиночная прокладка
Срок службы	Не менее 30 лет
Масса 1 км кабеля, приблизительно	5500 — 6500 кг
Наружный диаметр, приблизительно	55 — 65 мм

Область применения и условия прокладки

Кабель АПвПбШв 1х400 предназначен для эксплуатации в электрических сетях на напряжение до 35 кВ. Благодаря наличию брони и наружной ПВХ оболочки, он может прокладываться в различных условиях, в том числе в агрессивных средах, где существует риск механических повреждений.

Прокладка в земле (траншеях). Это основной способ монтажа для данного кабеля. Броня надежно защищает от давления грунта, растягивающих нагрузок и случайных повреждений при земляных работах. Обязательным условием является устройство песчаной подушки и засыпки, а также укладка сигнальной ленты.
Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам. Кабель может использоваться в этих сооружениях, однако необходимо учитывать его горючесть и требования ПУЭ к групповой прокладке. Для снижения пожарной опасности в туннелях применяют кабели с индексом «нг(А)-HF», обладающие пониженной горючестью и газодымовыделением.
Прокладка в помещениях. Допускается, но необходимо обеспечить защиту от прямого механического воздействия. Броня кабеля должна быть заземлена с двух сторон.
Эксплуатация в условиях повышенной влажности и в грунтах с высокой коррозионной активностью. Оцинкованная броня и герметичная ПВХ оболочка обеспечивают необходимую защиту. В особо агрессивных условиях (болота, солончаки, территории химических предприятий) рекомендуется дополнительная защита в виде полиэтиленового шланга (кабель АПвП2бШв) или применение кабелей со свинцовой оболочкой.

Кабель не предназначен для прокладки в блоках, а также для использования в качестве мобильного (переносного) или судового.

Сравнение с аналогами и выбор кабеля

При проектировании сетей среднего напряжения выбор часто стоит между кабелями АПвПбШв и другими распространенными марками.

АПвПбШв vs ААБл (с бумажной пропитанной изоляцией). Кабель АПвПбШв имеет меньший вес и диаметр, допускает большие перепады по высоте трассы прокладки (отсутствие стекания пропиточного состава), обладает более высокой допустимой температурой жилы (90°C против 70°C). Однако кабели с бумажной изоляцией традиционно считаются более надежными в плане долговременной стабильности диэлектрических свойств и стойкости к частичным разрядам, особенно в сетях 35 кВ и выше.
АПвПбШв vs АПвПу (с гладкой алюминиевой оболочкой). Кабель АПвПу (например, АПвПу2г) имеет герметичную оболочку из алюминия, что обеспечивает абсолютную защиту от проникновения влаги и идеально подходит для сырых грунтов. Однако он менее стоек к механическим воздействиям и вибрациям по сравнению со стальной броней. АПвПбШв является более универсальным и стойким к повреждениям режущего типа.
АПвПбШв vs СБШв (с медной жилой). Кабель с медной жилой (например, ПвПбШв) при том же сечении имеет большее допустимое токовое значение, меньшее электрическое сопротивление, но существенно более высокую стоимость. Выбор в пользу алюминия экономически оправдан в большинстве проектов распределительных сетей, где не требуется максимальная токовая нагрузка.

Монтаж и соединение кабеля АПвПбШв 1х400

Монтаж кабеля большого сечения требует специального оборудования и квалификации персонала. Основные этапы:

Раскатка. Производится с помощью лебедок или кабельных роликов, установленных по трассе. Запрещается сбрасывать барабан с транспорта, волочить кабель по земле или перекатывать барабан по острым предметам.
Изгиб. Контроль минимального радиуса изгиба (15D) обязателен. Нарушение ведет к необратимой деформации изоляции и экранов, появлению остаточных механических напряжений.
Заземление брони и экранов. Металлические элементы (броня, экран) должны быть заземлены с обоих концов кабеля для безопасности и обеспечения нормального режима работы. Сечение заземляющих проводников должно соответствовать ПУЭ.
Соединение и оконцевание. Для соединения жил применяются муфты соединительные (ССИ), для подключения к оборудованию – концевые муфты (КНСт, ПСТ). Технология включает последовательную зачистку слоев, монтаж соединителя на жилу (с помощью опрессовки или сварки), восстановление экранов, изоляции и заземления. Все работы должны выполняться с соблюдением абсолютной чистоты, так как частицы пыли и влаги в зоне изоляции приводят к пробою.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кабель АПвПбШв от АПвБбШв?

Основное отличие в конструкции брони. В марке АПвПбШв используется броня из профилированных стальных лент (индекс «Пб»), которая не требует подушки под броню для защиты от коррозии, так как внутренняя оболочка заполняет ее профиль. В марке АПвБбШв броня выполнена из двух плоских стальных лент (индекс «Б»), и под нее обязательно накладывается подушка (обычно из битумизированных или ПВХ-лент) для предотвращения коррозии брони от контакта с внутренними элементами кабеля. Кабель с профилированной броней, как правило, имеет меньший диаметр и вес.

Можно ли прокладывать кабель АПвПбШв 1х400 в воздухе (по фасадам, на опорах)?

Да, прокладка в воздухе (в том числе на открытом солнце) допускается, так как наружная ПВХ оболочка устойчива к ультрафиолетовому излучению. Однако необходимо учитывать значительный вес кабеля (более 5 кг/м) и обеспечивать надежное крепление с учетом ветровых и гололедных нагрузок. Также важно помнить, что при воздушной прокладке токовая нагрузка может определяться не нагревом от потерь, а именно условиями охлаждения.

Как правильно выбрать номинальное напряжение кабеля для проекта 10 кВ?

Для сети 10 кВ необходимо выбирать кабель с номинальным напряжением не ниже 10 кВ. В маркировке и документации указывается пара значений U₀/U (например, 6/10, 8.7/10, 8.7/15). Для изолированной или компенсированной нейтрали, где напряжение между жилой и землей в аварийном режиме может повышаться, рекомендуется применять кабель с U₀/U = 8.7/15 кВ. Это повышает надежность и ресурс изоляции. Выбор кабеля 6/10 кВ допустим только в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Нужно ли заземлять броню и экран с двух сторон?

Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ, п. 1.7.76, 2.3.71). Броня, металлические оболочки и экраны силовых кабелей должны быть заземлены с обоих концов. Это обеспечивает электробезопасность (снижает напряжение прикосновения), создает путь для токов короткого замыкания и способствует нормальной работе устройств релейной защиты, использующих токи нулевой последовательности.

Каков реальный длительно допустимый ток для АПвПбШв 1х400 при прокладке в земле?

Допустимый ток нагрузки зависит от множества факторов: способа прокладки (в земле, воздухе), температуры грунта, удельного теплового сопротивления грунта, количества работающих рядом кабелей и расстояния между ними. Согласно типовым расчетам по ПУЭ и ГОСТ Р 52796-2007, для одиночного кабеля АПвПбШв 1х400 (10 кВ), проложенного в земле при температуре грунта +15°C и удельном тепловом сопротивлении 1.2 К·м/Вт, длительно допустимый ток составляет приблизительно 450-480 А. Для точного расчета при конкретных условиях необходимо использовать специализированное программное обеспечение или таблицы ПУЭ с поправочными коэффициентами.

Что означает индекс «П» в середине маркировки АПвПбШв?

Индекс «П» в данной позиции обозначает наличие внутренней защитной полимерной оболочки поверх брони. В конструкции кабеля АПвПбШв поверх брони из профилированных лент накладывается выпрессованная оболочка из ПВХ или полиэтилена (шланг), которая обозначается как «Шв». Таким образом, «П» в данном контексте является частью сложного индекса «Пб», описывающего броню. В других марках (например, АПвБпШв) отдельный индекс «п» (строчная) может указывать на подушку под броню.

Можно ли использовать кабель АПвПбШв для прокладки в воде?

Нет, кабель АПвПбШв не предназначен для прокладки непосредственно в воде (реки, озера, моря). Хотя броня и ПВХ оболочка обеспечивают высокую герметичность, длительное нахождение под давлением воды может привести к постепенной диффузии влаги сквозь полимерные слои. Для прокладки в водных преградах применяют специальные кабели с алюминиевой или свинцовой герметичной оболочкой (например, АПвПу2г) или используют кабель АПвПбШв, но в защитной трубе (полиэтиленовой, металлической) с гарантированной герметизацией торцов.